La
sospensione d'acciaio del pendolo!
Il soggetto è interessante, interessantissimo,....ma,
per quanto profonda potrà essere la disquisizione, non
si immagini di poter addivenire a delle conclusione certe!...
ma ormai questo non ci sconforta più di tanto!
Sommariamente cercheremo di investigare sulle dimensioni
da assegnare ad una sospensione di acciaio (d'ora innanzi in questa
nota solo "sospensione"), se sia possibile individuare
il punto dove essa si flette ( il che ci aiuterebbe
a determinare la lunghezza l del pendolo)
e, se non vi sarete improvvisamente avveduti di altre incombenze
scordate ma non oltre procrastinabili , cercare di capire se essa
può influire nella correzione dell'errore circolare.
Le sospensioni dei primi regolatori erano dimensionate dagli abilissimi
orologiai che li costruivano e che si avvalevano di tutta la loro
esperienza per ottenere i migliori risultati.. L'approccio teorico
era pressoché inesistente. Affrontiamone noi alcuni aspetti.
Sarebbe auspicabile che la sospensione non interferisse con le
peculiarità del sistema , ma dato che questo è impossibile,
sarebbe almeno opportuno che la sua influenza fosse la più
trascurabile possibile : goal che potremmo segnare dimensionando
correttamente la sospensione stessa.
E' essenziale che il massimo carico cui è
sottoposta la lamina della sospensione sia ben al di sotto del
suo limite di elasticità.
Diversamente "l'infinito" ripetersi delle sue flessioni
potrebbe prima o poi provocarne la sua rottura ( basta ricordarsi
della tecnica per spezzare un filo di ferro: è sufficiente
piegarlo ripetutamente nello stesso punto!)
Ma allo stesso tempo il momento
flettente della nostra lamina d'acciaio dovrà
essere il più basso possibile per non influenzare le forze
cui è soggetto il pendolo durante il suo movimento.
Appare ovvio a tutti come queste due condizioni siano in contrasto
fra loro : dopo aver sollecitato una lamina "spessa"
per poter "sostenere il peso del pendolo" ne chiediamo
un ridimensionamento del suo spessore per diminuire il suo momento
flettente.
Un dato indicativo valga per tutti: la lamina di acciaio della
sospensione di un regolatore la lente del cui pendolo pesa sugli
8 - 10 kg non dovrebbe avere uno
spessore superiore a 0.1 mm.
E' scontato che negli orologi commerciali, i valori in questione
sono ben altri .
E' inoltre essenziale che il pendolo durante la sua oscillazione
non sia soggetto a movimenti ondulatori
( concetto espresso così bene dalla parola inglese wobbling),
ovvero che il pendolo compia esattamente lo stesso percorso su
un unico piano durante OGNI sua oscillazione : apparirà
evidente a tutti come una simile circostanza si concretizzi più
difficilmente nel caso in cui la sospensione sia "lunga"
e "stretta" (....esasperando il concetto sulla lunghezza
e sulla larghezza, a qualcuno potrebbe venire in mente il pendolo
di Focault ed il tipo del suo movimento).
Ed allora la sospensione dovrà essere "corta"
e "larga".
Uno studio condotto dal Dr. Vannevar Bush ( Scientific American
, luglio 1960) sugli orologi di precisione suggerisce, per
un pendolo con una lente da 4 Kg. una lamina larga 12
mm. ed una lunghezza attiva di 4.5 mm.
Talvolta si preferisce adoperare in luogo di una sospensione molto
larga una composta di due lamine più sottili e parallele
fra loro ( quelle normalmente in uso sugli orologi commerciali).
Peraltro la loro costruzione dovrebbe essere confinata in un ambito
industriale dove apparecchiature adeguate consentano di costruire
sospensioni che abbiano le due lamine con la stessa identica
lunghezza attiva e siano perfettamente parallele.
Come nota finale riporto alcune misure ( tratte dal libro di Lord
Grimthorpe " A rudimentary treatise on cloks and watches
and bells") inerenti l'orologio alloggiato nella torre
del parlamento di Londra ( il famoso Big
Ben, tanto per intendersi)
Peso del pendolo 300 Kg. circa
Larghezza della sospensione 7.62 mm.
Lunghezza attiva della sospensione 12.7 mm.
spessore della lamina 0.42 mm (.....non sfugga
.... 4 decimi per 300 Kg.!!!!)
Lord Grimthorpe ha preferito quindi per pendolo del suo orologio
una sospensione più lunga che larga ( il rapporto fra lunghezza
e larghezza per la sospensione suggerita dal Dr. Bush è
di 0.375, mentre quella del Big Ben è
di 1.66).... d'altronde egli aveva le sue idee
.... ed un caratterino!!! nel libro sopracitato non esita a scrivere(
fra altre facezie) anche :
"E' stupefacente osservare come certe persone
mettano tanto impegno nel fare le cose in modo sbagliato piuttosto
che propriamente......"
Continuiamo la nostra analisi della
sospensione con lamina d'acciaio.
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